A LED-kijelzőn lévő LED chip egy jellegzetes -érzékeny félvezető alkatrész, és negatív hőmérsékleti jellemzőkkel rendelkezik. Ezért az alkalmazási folyamat során stabilizálni és védeni kell. Pontosan ennek köszönhető, hogy megszületik a vezetés fogalma. A LED-es kijelzőkkel szemben támasztott követelmények szinte szigorúak a vezetési teljesítményre vonatkozóan. A hagyományos izzólámpákkal ellentétben a LED-ek közvetlenül csatlakoztathatók a 220 V-os váltóáramú hálózathoz. A LED-et 2-3 voltos alacsony feszültség hajtja. Bonyolult konverziós áramkör tervezése szükséges. A különböző célú LED-lámpákat különböző hálózati adapterekkel kell felszerelni. A nemzetközi piacon a külföldi vásárlók nagyon magas követelményeket támasztanak a LED-meghajtó tápegységének hatásfok-átalakításával, effektív teljesítményével, állandó árampontosságával, tápellátási élettartamával és elektromágneses kompatibilitásával szemben. A jó tápegység tervezésénél figyelembe kell venni ezeket a tényezőket, mert a tápegység a teljes LED-ben megjelenik. A képernyő szerepe ugyanolyan fontos, mint az emberi szív.
Teljes színű led kijelző
A LED kijelző tápellátása nagyon fontos. Minden LED-kijelző számos dedikált tápegységet tartalmaz. A tápegység típusa és teljesítménye közvetlenül befolyásolja a LED-kijelző hatását és teljesítményét. A LED kijelző tápegység márkájának egyszerű ismerete Sok-sok van a piacon, és az ára is nagyon változó. Ha a LED-kijelző tápegységének teljesítménye nem tud lépést tartani, az számos beláthatatlan következménnyel jár, mint például: rendellenes kijelző, villogás, súlyos rövidzárlat és tűz, ezek a balesetek nem újdonság, minden valós példa. Sok vásárló szereti összehasonlítani az árakat vásárláskor, majd folyamatosan csökkenteni az árakat. Egyes gyártók a rendelések felvételéhez csak a kikiáltási áron tudnak rendelést felvenni, és különféle tartozékokat csapnak fel. Beleértve a tápegységet.
A LED kijelző tápellátása és az állandó áramú hajtás elválaszthatatlanok. Ha a LED-et kijelzőként vagy más világító berendezésként vagy háttérvilágításként használja, akkor azt állandó árammal kell meghajtani. A fő okok a következők:
1. Kerülje el, hogy a meghajtó áram meghaladja a maximális névleges értéket, és ne befolyásolja annak megbízhatóságát.
2. Szerezze be az elvárt fényerő-követelményeket, és biztosítsa az egyes LED-ek fényerejének és színének konzisztenciáját.
Állandó áramú hajtás jellemzői
Az elektromos hálózat teljesítményszabályai és a LED meghajtó tápegység jellemző követelményei szerint a LED meghajtó tápegység kiválasztása és tervezése során a következő szempontokat kell figyelembe venni:
1. Nagy megbízhatóság: Különösen olyan, mint a LED-es utcai lámpák meghajtó tápegysége. Nagy magasságban van felszerelve, ami kényelmetlen és költséges a karbantartása.
2. Nagy hatásfok: A LED energiatakarékos -termék, és a meghajtó tápegységének hatásfokának magasnak kell lennie. Különösen fontos azoknál a szerkezeteknél, ahol a tápegység be van építve a lámpatestbe. Mivel a LED fényhatásfoka a LED hőmérsékletének növekedésével csökken, a LED hőelvezetése nagyon fontos. A tápegység hatásfoka magas, fogyasztása kicsi, a lámpában keletkező hő kicsi, a lámpa hőmérséklet-emelkedése csökken. Célszerű késleltetni a LED fénycsökkenését.
3. Nagy teljesítménytényező: A teljesítménytényező az elektromos hálózat követelménye a terhelésen. A 70 watt alatti elektromos készülékekre általában nincs kötelező jelzés. Egyetlen kis teljesítményű elektromos készülék teljesítménytényezője ugyan kisebb, de az elektromos hálózatra csekély hatással van, de ha éjszaka mindenki világít, ha túl koncentrált az azonos típusú terhelés, az komoly szennyezést okoz az elektromos hálózatban. elektromos hálózat. A 30-40 watt teljesítményű LED-es meghajtó tápegységeknél állítólag a közeljövőben bizonyos indexkövetelmények léphetnek fel a teljesítménytényezőkre vonatkozóan.
4. Ily módon a kombináció rugalmas, és az egyik LED meghibásodása nem befolyásolja a többi LED munkáját, de a költség valamivel magasabb lesz. A másik az egyenáramú tápellátás, sorosan vagy párhuzamosan működő LED-ekkel. Előnye, hogy a költség valamivel alacsonyabb, de a rugalmassága gyenge, és meg kell oldania egy bizonyos LED meghibásodását anélkül, hogy befolyásolná a többi LED kijelző tartozék működését. Ez a két forma egy ideig együtt létezik. A több-csatornás állandó áramú kimeneti tápegység mód jobb lesz a költségek és a teljesítmény szempontjából. Talán ez lesz a mainstream irány a jövőben.
5. Túlfeszültség elleni védelem: A LED-ek túlfeszültség-ellenállási képessége viszonylag gyenge, különösen a fordított feszültséggel szembeni ellenállás. Ezen a területen is fontos a védelem erősítése. Néhány LED-es lámpa a szabadban van felszerelve, például a LED-es utcai lámpák. A hálózati terhelés megindulása és a villámcsapások indukálása miatt különböző túlfeszültségek támadnak meg a hálózati rendszerből, és egyes túlfeszültségek a LED-et károsítják. Ezért a LED-meghajtó tápegységének képesnek kell lennie arra, hogy elnyomja a túlfeszültségek behatolását, és megvédje a LED-et a sérülésektől.
6. Védelmi funkció: A tápegység hagyományos védelmi funkciója mellett a legjobb a LED hőmérséklet negatív visszacsatolása az állandó áramkimenethez, hogy a LED hőmérséklet ne váljon túl magasra.
7. Védelmi szempontból: a lámpa külső beépítési típusa, a tápegység szerkezete víz- és nedvesség--álló, a ház pedig napfényálló legyen.
8. A meghajtó tápegység élettartamát meg kell egyezni a LED élettartamával.
9. A biztonsági előírások és az elektromágneses összeférhetőség követelményeinek teljesítése.
A LED alkalmazási köre és felhasználása egyre kiterjedtebb, a LED tápegység és meghajtó teljesítménye pedig egyre jobban megfelel a LED követelményeinek, így a LED kijelző teljesítménye fokozatosan javul és stabilizálódik, ami a az ipar fejlődése.
Állandó áramú hajtás elve
Az előremenő feszültségesés (VF) és az előremenő áram (IF) közötti kapcsolati görbe. A görbéből láthatjuk, hogy amikor az előremenő feszültség túllép egy bizonyos küszöbértéket (kb. 2V), vagyis az ún. A VF arányos. Tekintse meg a táblázatot a jelenlegi fő szuperfényes LED-ek elektromos jellemzőiért. A táblázatból látható, hogy a jelenlegi ultra-fényes LED-ek legnagyobb IF-je elérheti az 1A-t, a VF pedig általában 2-4 V.
Mivel a LED-ek fénykarakterisztikáját általában az áram, nem pedig a feszültség függvényeként írják le, a fényáram (φV) és az IF közötti kapcsolati görbe, az állandó áramforrás használata a hajtáshoz jobban szabályozhatja a fényerőt. Ezenkívül a LED előremenő feszültségesése viszonylag nagy tartományban van (akár 1 V vagy több). A fenti ábra VF-IF görbéjéből látható, hogy a VF kis változása nagy változást okoz az IF-ben, ami nagyobb fényerőt eredményez. Nagy változás. Emiatt az állandó feszültségű hajtás használata nem garantálja a LED fényerősségének állandóságát, és befolyásolja a LED megbízhatóságát, élettartamát és fénycsillapítását. Ezért az ultra-fényes LED-eket általában állandó áramforrás hajtja.
A LED hőmérséklet és a fényáram (φV) közötti kapcsolati görbe. Az alábbi ábra azt mutatja, hogy a fényáram fordítottan arányos a hőmérséklettel. A 85 fokos fényáram fele a 25 fokos fényáramnak, a 40 fokos fénykibocsátás pedig 1,8-szorosa a 25 fokosnak. A hőmérséklet változása szintén befolyásolja a LED hullámhosszát. Ezért a jó hőelvezetés a garancia arra, hogy a LED folyamatosan fényes marad.
Állandó áramú meghajtó áramkör
A LED teljesítményszintjének korlátai miatt általában több LED-et kell egyszerre meghajtani a fényerő követelményeinek teljesítéséhez. Ezért a LED-ek világításához speciális meghajtóáramkörre van szükség.
1. Ellenállás-kapacitás csökkentése-: Használja a kondenzátor impedanciáját váltakozó áramban a bemeneti áram korlátozására, hogy egyenáramú szintet kapjon a LED táplálásához. Ennek a vezetési módnak egyszerű a felépítése és alacsony a költsége, de a bemenet egy nem-elszigetelt megoldás, amely potenciális biztonsági kockázatokkal jár. Ezenkívül az átalakítási hatásfok nagyon alacsony, és az állandó áramszabályozás nem érhető el.
2. Leválasztó flyback áramkör: A flyback áramkör használatával egy egyenáramú szint jön létre a szekunder oldalon egy transzformátoron keresztül, majd ennek a szintnek a hullámossága egy optocsaton keresztül visszakerül a primer oldalra, ezáltal öngerjesztve és stabil. Az ilyen típusú áramkör megfelel a biztonsági előírások követelményeinek, és jobb a kimeneti állandó áram pontossága, és nagyobb az átalakítási hatásfok. Az optocsatoló és a másodlagos-oldali állandó áramszabályozó áramkör szükségessége miatt azonban a rendszer bonyolult, terjedelmes és költséges.
3. Elsődleges oldali terv: Az elsődleges oldali terv a kimeneti teljesítmény és az áram teljes szabályozása az AC primer oldalon, a legpontosabbak 5 százalékos állandó árampontosságot tudnak elérni, a szekunder oldalnak pedig csak egy egyszerű kimeneti áramkörre van szüksége. A primer oldal elsősorban a segédoldal visszacsatolására támaszkodik a kimeneti feszültség szabályozására, az áramkorlátozó ellenállásra a primer oldali áram szabályozására, és ezzel egyidejűleg a fordulatszám szorzásával szabályozza a kimeneti áram pontosságát. Az eredeti -oldali megoldás örökli az izolált flyback áramkör előnyeit, miközben a felépítése egyszerű, kis méretet és alacsony költséget tud elérni.
A primer oldal állandó árampontosságának problémája: A transzformáció előállítási pontosságát nehéz ellenőrizni, ami nagy kimeneti árameltolódást eredményez, ha az elsődleges oldali megoldás alacsony minőségű-transzformátort használ. Ezért a primer oldali megoldást egy szekunder oldali állandó áram vezérlő áramkör hozzáadásával javítják, ami bonyolultabb, mint a hagyományos primer oldali megoldás, de a flyback megoldáshoz képest az optocsatoló továbbra is elhagyható, és a rendszer költsége a legmagasabb. teljesítmény.
Állandó áramú hajtásmód
Lineáris szabályozó használata a feszültség átalakítására energiafogyasztási problémákkal szembesül. Ez a módszer alkalmasabb olyan konverziós áramkörökben való használatra, amelyeknek el kell kerülniük a zajt (például az autóhangosítást), és nem tudják használni a kapcsolómódot. A kapcsolási mód jellemzője, hogy nagyon magas az átalakítási hatásfok, de a zaj problémája is van, így az átalakítási mód megválasztása az alkalmazástól függ.
Általában a töltőszivattyú meghajtási módszerének hatásfoka a bemeneti feszültség változásával változik. A sokféle feszültségváltozással járó alkalmazásokban a hatásfoka viszonylag alacsony; és a viszonylag kis feszültségváltozási tartományú alkalmazásokban csak akkor, ha a bemeneti és a kimeneti feszültségek eltérőek. Ha a kapcsolat integrál többszörös, akkor a hatékonyság maximalizálható, de ez a gyakorlati akkumulátoros{0}}alkalmazásokban nehezen érhető el . Ezzel szemben az induktorok átalakítási hatékonyságát nem befolyásolja a feszültség interferencia, és az alkalmazási korlátozások kisebbek, mint a töltőszivattyúké.
Folyamatos aktuális tervezési ötletek
A LED-kijelzőkben lévő LED-ek állapota a hordozható termékek háttérvilágításaként megingathatatlan. A LED-ek még a nagy-méretű LCD-k háttérvilágításában is megkérdőjelezik a CCFL (hidegkatódos fénycsövek) általános állapotát; és a világítás területén A félvezető világítás legkritikusabb elemeként a LED-et energiatakarékossága, környezetvédelme, hosszú élettartama, karbantartásmentes-és sok más aurája miatt keresik a piacon. A LED (light emitting diode) termékek fontos része a meghajtó áramkör. Legyen szó világításról, háttérvilágításról vagy kijelzőpanelről, a meghajtóáramkör technológiai architektúrájának meg kell felelnie az adott alkalmazásnak.
A LED fény-kibocsátási elve az, hogy mindkét végére egy előremenő feszültséget adnak, így a félvezetőben a kisebbségi hordozók és a többségi hordozók újraegyesülnek, és többletenergiát szabadítanak fel, ami fotonok kibocsátását okozza. A LED meghajtó áramkör fő funkciója az AC feszültség állandó áramú táptá alakítása, és ezzel egyidejűleg a LED feszültség és áram illesztése a LED eszköz követelményei szerint. A biztonsági követelmények teljesítése mellett a LED-meghajtó áramkörnek további két alapvető funkcióval kell rendelkeznie:
Az egyik az állandó áramjellemzők megőrzése, amennyire csak lehetséges, különösen, ha a tápfeszültség ±15%-kal ingadozik, a kimeneti áramot ±10%-on belül kell tartani.
1. Kerülje el, hogy a meghajtó áram meghaladja a maximális névleges értéket, és ne befolyásolja annak megbízhatóságát.
2. Szerezze be az elvárt fényerő-követelményeket, és biztosítsa az egyes LED-ek fényerejének és színének konzisztenciáját.
A második az, hogy a meghajtó áramkörnek alacsonyan kell tartania saját energiafogyasztását, hogy a LED rendszer hatékonysága magas szinten tartható legyen.
A PWM (Pulse Width Modulation) technológia egy hagyományos fényszabályozási módszer. Egyszerű digitális impulzusokat használ a LED-illesztőprogram ismételt váltásához. A rendszernek csak széles és keskeny digitális impulzusokat kell biztosítania a kimeneti áram könnyű megváltoztatásához. Ezzel beállítja a LED fényerejét. Ennek a technológiának az előnye abban rejlik, hogy kiváló-minőségű fehér fényt, egyszerű alkalmazást és nagy hatékonyságot biztosít, de végzetes hátránya, hogy hajlamos az elektromágneses interferenciára, sőt néha még az ember által hallható zajokra is. fül.
Az erősítés a LED-meghajtó áramkör fontos feladata, az induktív boost és a töltőszivattyú-növelés pedig két különböző topológiai mód. "Mivel a LED-et áram hajtja, és az induktornak van a legnagyobb hatásfoka az áramátalakítás során, ezért az induktoros boost módszer legnagyobb előnye a nagy hatásfoka, amely megfelelő tervezés esetén a 90 százalékot is meghaladhatja; de nyilvánvaló a hátránya is. , azaz az elektromágneses interferencia Nagyon erős, a kommunikációs termékek, például a mobiltelefonok rendszerkövetelményei nagyon magasak A töltőszivattyúk megjelenésével a töltőszivattyúkat használó boosting módszerek hatékonysága alacsonyabb lesz, mint az induktív fokozásé.
Legyen szó világítási vagy háttérvilágítási alkalmazásokról, a meghajtó áramkör konverziós hatékonyságának javítása olyan probléma, amellyel a terméktervezőknek szembe kell nézniük. Az átalakítás hatékonyságának javítása nemcsak a hordozható termékek készenléti idejének meghosszabbítását szolgálja, hanem fontos eszköz a LED-es hőelvezetés problémájának megoldására is. A világítás terén a nagy teljesítményű{0}}LED-ek használata miatt különösen fontos az átalakítási hatékonyság javítása.
Teljes színű led kijelző
A LED-eknek állandó áram- és feszültségstabilizáló{0}}elemekkel kell rendelkezniük működés közben, de ezeknek az alkatrészeknek nagy feszültségmegosztási jellemzőkkel kell rendelkezniük, de alacsony fogyasztásúnak kell lenniük, különben a nagyobb hatásfokú LED-et a LED üzemi teljesítménye okozza. meghajtó áramkör. A túl sok fogyasztás nagymértékben csökkenti a teljes rendszer hatékonyságát, ami ellentétes az energiatakarékosság és a magas hatásfok céljával. Ezért lehetőség szerint nem szabad ellenállásokat vagy soros feszültségszabályozó áramköröket használni a LED-meghajtó fő áramkorlátozó áramköreként, és nagy hatékonyságú áramköröket, például kondenzátorokat, induktorokat vagy aktív kapcsolóáramköröket kell használni. a LED-rendszer magas hatásfokának biztosítása érdekében. A soros integrált állandó teljesítményű áramkör használatával a LED fénykibocsátása állandóan tartható az áramforrások széles skáláján, de az általános IC áramkörök hatékonysága emiatt csökken. Aktív kapcsolóáramkör használatával biztosítható az állandó teljesítmény elérése, amikor a tápfeszültség nagymértékben változik magas konverziós hatásfok mellett.
De egyedülálló előnyeinek köszönhetően hatékonyan tud működni biztonságos és speciális feszültség alatt (víz alatti lámpák úszómedencékben, pancsoló medencék, bányászlámpák). Emellett megvannak a maga egyedi előnyei a zöldáram (napenergia, szélenergia stb.) közvetlen felhasználásában és a vészvilágításban. Főleg a fényerő-szabályozás tekintetében a LED-ek nem csak 0-100 százalékos fényerő-szabályozást tudnak elérni, hanem magas fényhatékonyságot is biztosítanak a teljes fényerő-szabályozási folyamat során anélkül, hogy a LED élettartama csökkenne, ami a gázkisüléses lámpák számára nehézkes.
A LED-es kijelző állandó áramerősség-meghajtó követelményei
A biztonsági követelmények teljesítése mellett a LED-meghajtó áramkörnek további két alapvető funkcióval kell rendelkeznie:
Az első az, hogy a lehető legnagyobb mértékben tartsuk az állandó áramjellemzőket, különösen ha a tápfeszültség ±15 százalékkal változik, a kimeneti áramot továbbra is ±10 százalékos tartományon belül kell tartani. A fő okok a következők: 1. Kerülje a maximális névleges értéket meghaladó meghajtó áramot. Befolyásolja a megbízhatóságát. 2. Szerezze be az elvárt fényerő-követelményeket, és biztosítsa az egyes LED-ek fényerejének és színének konzisztenciáját.
A második az, hogy a meghajtó áramkörnek alacsonyan kell tartania saját energiafogyasztását, hogy a LED rendszer hatékonysága magas szinten tartható legyen.
Teljes színű led kijelző
DC vezérlés
A LED egy áram által hajtott eszköz, és fényereje arányos az előremenő árammal. Az előremenő áram szabályozásának két módja van.
Az első módszer a LEDV{{0}}I görbe segítségével meghatározza azt a feszültséget, amelyet a LED-re kell kapcsolni a várható előremenő áram előállításához. Megvalósítási módja általában feszültség-tápegységet és előtétellenállást alkalmaz. Az alábbiakban leírtak szerint ennek a módszernek számos hiányossága van. A LED előremenő feszültségének bármilyen változása a LED áramának változását eredményezi. Ha a névleges előremenő feszültség 3,6 V, akkor az 1. ábrán látható LED áramerőssége 20 mA. Ha a feszültség 4,0 V lesz, ami a hőmérséklet vagy a gyártási változások okozta specifikus feszültségváltozás, az előremenő áram 14 mA-re csökken. Az előremenő feszültség 11 százalékos változása nagyobb, akár 30 százalékos előremenő áramváltozást eredményez. Ezenkívül a rendelkezésre álló bemeneti feszültségtől függően az előtétellenállás feszültségesése és energiafogyasztása pazarolja az energiát és csökkenti az akkumulátor élettartamát.
A második módszer és a LED-áram beállításának előnyben részesített módja az állandó áramú tápegység használata a LED meghajtására.
magas hatásfok
Az akkumulátor élettartama kritikus a hordozható alkalmazásokban. Ha egy LED-meghajtó praktikus, akkor rendkívül hatékonynak kell lennie. A LED-meghajtó hatékonyságmérése eltér egy tipikus tápegység hatékonyságmérésétől. A tipikus tápegység-hatékonysági mérés definíciója a kimeneti teljesítmény osztva a bemeneti teljesítménnyel. A LED-meghajtók esetében a kimeneti teljesítmény nem releváns paraméter. Ami fontos, az a bemeneti teljesítmény értéke, amely a LED várható fényerejének előállításához szükséges. Ez egyszerűen meghatározható úgy, hogy elosztjuk a LED teljesítményét a bemeneti teljesítménnyel. Figyelem: Ha a hatásfok így van meghatározva, az áramérzékelő ellenállásban bekövetkező teljesítménydisszipáció a tápfeszültség disszipációját okozza. A 3. ábrán látható képletből láthatjuk, hogy a kisebb áramérzékelő feszültség nagyobb hatásfokú LED-meghajtót eredményez. A 4. ábra egy 0,25 V referenciafeszültségű tápegység és egy 1 V referenciafeszültségű tápegység összehasonlítását mutatja be.
